Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства (3-е издание, 2003) (1095866), страница 25
Текст из файла (страница 25)
гл. 2). В большинстве схем ГВВ достаточно обеспечивать значения этих сопротивлений относительно низкими или относительно высокими по сравнению с их значениями на основной частоте. Например, в ламповых ГВВ с резонансной, нагрузкой обычно выполняются условия ~Я „(лез) !«Дск,(го)!, Я,„„(ао) !«Я,„(еу)! и тем самым обеспечиваются близкие к гармоническим формы напряжений иа аноде и на входе лампы. Однако в генераторах, работающих в бигармоническом режиме, и в ключевых генераторах с формирующим контуром ЦС должны иметь вполне определенные входные н выходные сопротивления на частотах высших гармоник (ем. $ 2. ! 3 и 2.
! 9). Кроме того, ЦС должны обеспечивать, как правило, достаточно низкие нли достаточно высокие входные и выходные сопротивления на частотах много ниже и выше рабочего диапазона, чтобы исключить полностью (28 или свести до минимума опасность возникновения паразитных колебаний (см. гл. 5); 3) задерживать (отфильтровывать) высшие гармоники в нагрузке (на входе следующего каскада, антенны нли ее согласующего устройства 'для оконечного каскада) так, чтобы их мощность не превосходила допустимого значения; 4) вносить незначительные потери мощности, т. е.
обеспечивать высокий КПД ЦС иа основной частоте; Я выдерживать в широкодиапазонных генераторах заданные характеристики в рабочем диапазоне частот. В частности, при их построении необходимо учитывать увеличивающиеся с ростом рабочей частоты проводимости входных и выходных емкостей ЭП и сопротивления индуктивностей нх выводов. Кроме того, в широкодиапазонных ЦС может предусматриваться компенсация снижения от частоты коэффициента усиления по мощности ЭП; 6) предусматривать работу при заданном уровне колебательной мощности, токах и напряжениях.
Кроме перечисленных предъявляются также требования к стоимости, габаритным размерам, массе, надежности и др. Так как невозможно одинаково хорошо удовлетворить все перечисленные требования, то в зависимости от конкретных условий некоторые из них приходится считать главными, а другие — второстепенными. В частности, при построении ЦС'предварительных и предоконечного каскадов основными являются требования трансформации сопротивления нагрузки 2 (а) к заданному значению У (е) на основной частоте. При этом правильное их проектирование позволяет достигнуть одновременно достаточное подавление высших гармоник на входе следующего каскада.
Здесь не требуется, чтобы ЦС обеспечнвалн высокий КПД, поскольку все, вместе взятые, предварительные н предоконечный каскады обычно потребляют мощность, значительно меньшую, чем потребляемая выходным каскадом. При построении выходной ЦС оконечного каскада добавляются противоречивые требования, касающиеся получения высокой степени фильтрации высших гармоник в нагрузке при сохранении заданной полосы процускания (нли диапазона рабочих частот), максимального КПД н возможности работы при высоком уровне колебательной мощности.
Поэтому здесь часто заяачуфнльтрацни высших гармоник перекладывают на отдельно устанавливаемую н проектируемую выходную колебательную систему передатчика (см. $ 3.9). 3.3. СХЕМЫ ГЕНЕРАТОРОВ С РЕЗОНАНСНЫМИ ЦЕПЯМИ СВЯЗИ Особенности построения ЦС резонансных (уэкоднапаэонных) генераторов рассмотрим на примере промежуточных (предварительных) !29 каскадов. Поскольку здесь не предъявляются высокие требования к фильтрации высших гармоник и КПД, ЦС стремятся выполнить с предельно простым способом регулировки, с минимальным числом контрольно-измерительных приборов. Пример построения межкаскадной цепи ламповых генераторов в виде параллельного ЬС,-контура приведен на рис. 3.2. Емкостная связь с последующим каскадом образована делителем из Сз, Сг Блокировочные Се„и разделительные С конденсаторы, а также дроссели Е обеспечивают подачу напряжений анодного питания и сеточного смещения.
Выбор нх значений обсуждается в з 3.5. Нагрузкой является резистнвнал составляющая входного сопротивления второй лампы по первой гармонике )1 = У Чсызашунтированная емкостью С,„. Для стабилизации эквивалентного нагрузочного сопротивления У,х(оз) = Я, по первой гармонике для первой лампы, а также лля повышения устойчивости работы генератора ценой снижения коэффициента усиления по мощности вторую лампу часто по входу шунтируют дополнительным резистором Л „. Величина В может быть соизмерима или даже много меньше Я . Поэтому мощность, развиваемая предыдущим каскадом: Р, = 0,5У, И, частично поступает на сетку второй лампы Я, = 0,5 У2И,„, а частично рассеивается непосредственно в Я „: Р,„= 0,5Усз/М„огг Результирующее сопротивление нагрузки Я„м Я Я,„/(М „+Я ) трансформируется в сопротивление М для лампы предыдущего каскада.
Входное и выходное сопротивления ЦС на частотах высших гармоник определяются в первом приближении соответственно емкостями С~ и С . Если емкости достаточно велики, так что 1/ге(С, + С, )«Я,„ы ! Iа(С + Свх)«Я„, то обеспечиваются гармонические формы напряжения на аноде первой лампы и управляющей сетке — второй. При этих условияхкоэффициенттрансформации(деления)напряженияопределяется только емкостями и оказывается частотно-независимым: т сеяз Рис. 3.2.
Схема резонансной меикаскадной цепи связи ламповых генераторов 130 и,ЕЕЕ,= С,!(С,+ С,+ С,„). Индуктивность контура выбирается из условия настройки в резонанс на частоту первой гармоники: а= )/ Е(С, +С,„„+ Сз(Сз+ С,„)/(Сз+ Сз+ С,„). Бмкость связи Сз выбирается из условия трансформации сопротивлений Л' И„=КС +С +С Усэ)'. Это соотношение следует из условий баланса мощностей Р, = и 0,5У,~Ива, отдаваемой первой лампой, и Р„= 0,5У,зИ„, рассеиваемой в сопротивлениях Я „н Я . Резонансная ЦС с емкостной связью, с одной стороны, позволяет: !) легко учитывать емкости ламп С и С (в нашем примере соответственно в выражениях для С, и Сз).
Лрн этом не образуется дополнительных паразитных контуров; 2) осуществлять настройку н перестройку Е.С-контура в заданном диапазоне частот одновременно изменением Е. и Сг При этом коэффициент трансформации нагрузочных сопротивлений й И„и коэффициент деления напряжений УЕУ, будут сохраняться неизменными. С другой стороны, применение резонансных ЦС ведет к неоправданно большим контурным токам (напряжениям) и реакпшным мощностям в Е,С-элементах и, значит, к большим потерям в иих. В нашем примере парис. 3.2 заданными являются напряжения ЕЕ„ЕЕ, и ЕЕ,з. Токи в элементах ЦС определяются как Ес = У„/а Е., Еш (Е,аС„ 1~ = ЕЕ~аСм Есз = ЕЕсаСз.
Далее рассчитываются реактивные мощности: Рс = 0,5ЕЕсЕс; Рс = = 0,5(ЕоЕс и мощности диссипативных потерь в ннх: Р, = 0,51з!гы Р~ = 0,5ЕЕзсйс, где гс = аЕЕД, — эквивалентное сопротивление потерь в катушке нндуктивности; лс = аС/Дс — эквивалентная проводимость потерь в конденсаторе; Д й Дс соответственно добротности Е, и С элементов на заданной частоте а. Таким образом, при выборе и конструировании конденсаторов и катушек индуктивности исходными являются не только их номинальные емкости и индуктивности, но и реактивные мощности в них и допустимые значения токов, напряжений и реактивной мощности, а также достижение малых диссипативных потерь, чтобы снизить рассеиваемые в ннх мощности и упростить их охлаждения. Для выполнения указанных требований контурные катушки наматываются (неплотно) из толстого медного посеребренного или чериеного (для лучшего охлаждения) провода, ленты или труб круглого, прямоугольного нли квадратного сечения.
Каркасы для иих делаются не- сплошными (для лучшего охлаждения). Витки закрепляются на рейках !3! или стержнях из высокочастотного материала (микалекс, радиофарфор). При больших токах возникает необходимость принудительного воздушного нлн водяного охлаждения катушки индуктивности. При водяном охлаждении вода циркулирует внутри трубы, из которой выполнена индуктивность.
Различают три основных типа катушек переменной индуктивности: катушки с изменяющимся числом витков; вариометры с вращающейся или перемещающейся одной катушкой-ротором внутри другой катушки-статора; магнитные вариометры. Катушки первого типа имеют цилиндрическую илн спиральную намотку. Вращением скользящего контакта катушки можно изменять число действующих витков катушки н, следовательно, ее индуктивность. Для обеспечения лучшего скользящего контакта катушку наматывают лентой или трубкой прямоугольного профиля. Во избежание резонанса в нерабочей части катушки ее витки обычно замыкаются дополнительными скользящими контактами.
У катушек второго типа — вариометров — суммарная индуктивность определяется индуктивностями катушки-ротора и катушкистатора и взаимной иидуктивностью меящу ними, значение которой изменяется путем вращения ротора или перемещением спирали, укрепленной на подвижной раме. Вариометры с вращающимся ротором имеют цилиндрическую илн сферическую форму намотки, а с перемещающейся спиралью — плоскую. Магнитные вариометры выполняются на основе магнитопровода из феррита, имеющего дополнительную подмагничнвающую обмотку. При изменении тока в этой обмотке изменяется магнитная проницаемость магнитопровода и, следовательно, индуктивность вариометра.
В отличие от катушек индуктивностей конденсаторы выполняются промышленностью в широком ассортименте. На конденсаторах указываются предельно допустимые электрические характеристики, в частности предельные значения напряжения У н реактивной мощности Р, . Находят применение керамические йвакуумные конденсаторы, значительно реже — воздушные. Вакуумные конденсаторы имеют наименьшие потери, а также из-за более высокого пробивного напряжения позволяют располагать пластины конденсаторов гораздо ближе и получать существенно большие величины их емкостей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
